公路橋梁施工中裂縫的成因及防治對(duì)策

文/李忠實(shí) 浙江祥達(dá)建設(shè)有限公司 浙江嘉興 314000

公路橋梁是社會(huì)發(fā)展的大動(dòng)脈，對(duì)于推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有十分重要的作用。在具體的公路橋梁施工中，較多的采用了大體積混凝土的澆筑方式，混凝土澆灌具有水化熱比重大、內(nèi)外溫差較大等特性，混凝土施工完成之后，受到多種因素的影響，常常產(chǎn)生施工裂縫的現(xiàn)象，進(jìn)而對(duì)橋梁工程的施工質(zhì)量產(chǎn)生了嚴(yán)重的影響，甚至誘發(fā)其出現(xiàn)坍塌等問(wèn)題。因此，必須要了解公路橋梁施工裂縫產(chǎn)生的原因，并據(jù)此采取有效的措施，對(duì)其進(jìn)行有效的防治。

1、A地區(qū)公路橋梁裂縫統(tǒng)計(jì)

為了對(duì)公路橋梁裂縫問(wèn)題進(jìn)行有效的研究，筆者以所在地為研究地區(qū)，對(duì)該市的30座橋梁作為研究對(duì)象，并對(duì)其裂縫現(xiàn)象進(jìn)行了詳細(xì)的調(diào)查和分析。結(jié)果如下表1所述：

2、公路橋梁施工中裂縫的成因

結(jié)合A地區(qū)調(diào)查結(jié)果，以及相關(guān)資料分析，導(dǎo)致公路橋梁施工裂縫的因素主要來(lái)源于以下幾個(gè)方面：

第一、混凝土收縮所致。公路橋梁施工中所使用的混凝土，當(dāng)其呈現(xiàn)出硬化的狀態(tài)時(shí)，混凝土表層水分就會(huì)在蒸發(fā)因素下，產(chǎn)生逐漸縮減現(xiàn)象。同時(shí)，伴隨著混凝土濕度的降低，其體積也會(huì)逐漸縮小。混凝土在這一收縮的過(guò)程中，由于其外部裸露于外界環(huán)境中，其表層水分蒸發(fā)較快，而混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)水分蒸發(fā)較慢。如果長(zhǎng)時(shí)間處于這一現(xiàn)象，就會(huì)導(dǎo)致混凝土表面的收縮程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于內(nèi)部的收縮程度，進(jìn)而導(dǎo)致其表面承受較大的拉力。一旦混凝土表面拉力超過(guò)其抗拉強(qiáng)度的時(shí)候，就會(huì)產(chǎn)生裂縫現(xiàn)象[1]。

第二、溫度變化所致。在公路橋梁工程施工中，極容易受到外界天氣環(huán)境因素的影響，進(jìn)而導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)熱脹冷縮的現(xiàn)象，這是引發(fā)公路橋梁工程施工出現(xiàn)裂縫的主要原因。在具體的施工過(guò)程中，混凝土內(nèi)部出現(xiàn)水熱化現(xiàn)象，就會(huì)導(dǎo)致其外部溫度產(chǎn)生變化。一旦內(nèi)外溫度出現(xiàn)較大的差異，就會(huì)導(dǎo)致其施工中出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。

第三、負(fù)荷超重所致。在公路橋梁工程施工中，荷載裂縫尤為常見(jiàn)。這主要是因?yàn)樵诠こ掏瓿赏度氲绞褂弥螅蜁?huì)有各種各樣的車(chē)輛在上面行駛。同時(shí)，公路橋梁在使用過(guò)程中，還會(huì)受到自身重力荷載、外界環(huán)境因素的影響，產(chǎn)生不同形式的壓力。一旦這種壓力超出公路橋梁本身承載壓力，就會(huì)導(dǎo)致其出現(xiàn)扭曲、局部、重力等不同類(lèi)型的裂縫現(xiàn)象。

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第四、施工材料所致。在公路橋梁施工中，所涉及到的施工材料主要有水泥、粗骨料細(xì)骨料、外加劑、拌合水等原材料共同構(gòu)成。一旦混凝土的配置材料出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，就會(huì)導(dǎo)致其施工中出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。例如，當(dāng)水泥游離氧化鈣的含量超出施工要求，在養(yǎng)護(hù)混凝土的過(guò)程中，其水化現(xiàn)象比較慢。在這種情況下，就會(huì)對(duì)已經(jīng)成型的混凝土強(qiáng)度造成破壞，致使其抗拉強(qiáng)度降低，進(jìn)而導(dǎo)致其出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象；再比如，在施工中，如果采用的粗細(xì)骨料與施工要求規(guī)范不相符，就會(huì)致使水泥、拌合水用量增加，繼而對(duì)混凝土的強(qiáng)度造成影響；另外，當(dāng)混凝土拌合水、外加劑中的氯化雜質(zhì)含量較高的時(shí)候，就會(huì)導(dǎo)致鋼筋出現(xiàn)銹蝕的現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致其出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。

3、公路橋梁施工中裂縫防治措施

3.1 收縮裂縫防治方法

針對(duì)公路橋梁施工中混凝土收縮裂縫，在防治的過(guò)程中，可通過(guò)三種途徑進(jìn)行：（1）表面處理法。主要是通過(guò)涂抹與貼補(bǔ)方法對(duì)其進(jìn)行處理，以防混凝土結(jié)構(gòu)的表面出現(xiàn)積水、滲漏現(xiàn)象。具體進(jìn)行防治的過(guò)程中，細(xì)小的裂縫可采用涂抹的方法。例如，數(shù)脂保護(hù)膜具有極高的裂縫防治價(jià)值。需要說(shuō)明的是，在使用該防治方法的時(shí)候，必須要先對(duì)混凝土的表面進(jìn)行處理，保持其清潔度。（2）填充法。針對(duì)裂縫寬度＞0.3mm以上的裂縫，可采用修補(bǔ)材料的方式進(jìn)行注漿填充的方式進(jìn)行防治，繼而降低裂縫防治的成本；（3）結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)法：針對(duì)因?yàn)榛炷翉?qiáng)度結(jié)構(gòu)改變而產(chǎn)生的裂縫現(xiàn)象，可利用該方法進(jìn)行防治[2]。

3.2 溫度裂縫防治方法

針對(duì)溫度所致的混凝土裂縫，可采用以下防治方法：（1）在混凝土拌合過(guò)程中，如果外界環(huán)境溫度過(guò)高、材料溫度過(guò)高，可先對(duì)碎石等原材料進(jìn)行冷卻，以降低混凝土澆筑時(shí)的溫度，避免混凝土溫度過(guò)高，澆筑溫度過(guò)低，導(dǎo)致其因熱脹冷縮產(chǎn)生裂縫；（2）在混凝土施工中，如果外界環(huán)境溫度過(guò)高，可采用降低混凝土澆筑厚度的方式，提高散熱效果，進(jìn)而保證混凝土澆筑后的穩(wěn)定性；（3）可在工程主體內(nèi)部設(shè)置管道，并在管道中置入循環(huán)冷卻水，以降低內(nèi)部溫度，以免溫度差異導(dǎo)致其產(chǎn)生裂縫現(xiàn)象；（4）控制混凝土入模時(shí)的溫度。混凝土入模時(shí)候，可選擇在溫度適宜的氣候下、天氣下進(jìn)行，避免溫度過(guò)高、過(guò)低等，導(dǎo)致其產(chǎn)生裂縫等現(xiàn)象。在這種情況下，如果在夏季高溫施工時(shí)，可進(jìn)行遮陽(yáng)處理；在冬季施工時(shí)，可采取保暖措施；（5）拆模過(guò)程中的溫度控制。嚴(yán)格根據(jù)與設(shè)計(jì)要求、混凝土結(jié)構(gòu)具體情況，確定拆模時(shí)間，避免溫度差異導(dǎo)致其出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。

3.3 負(fù)荷裂縫防治方法

在公路橋梁裂縫防治過(guò)程中，負(fù)荷裂縫防治難度較大。可先對(duì)公路橋梁的荷載因素進(jìn)行詳細(xì)的分析，并結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的具體情況、公路橋梁工程設(shè)計(jì)、實(shí)際使用中的受力分析等，并在此基礎(chǔ)上充分利用概率統(tǒng)計(jì)的方法，對(duì)公路橋梁的靜態(tài)荷載、動(dòng)態(tài)荷載值進(jìn)行詳細(xì)的計(jì)算，并建立相應(yīng)的模型，對(duì)其具體的荷載受力情況進(jìn)行詳細(xì)的分析，并結(jié)合分析的結(jié)果，將其作為公路橋梁設(shè)計(jì)、施工的依據(jù)[3]。

3.4 控制施工材料質(zhì)量

在進(jìn)行橋梁公路施工中，為了最大限度減少裂縫的現(xiàn)象，必須要在施工中，對(duì)施工材料的質(zhì)量進(jìn)行有效的控制。首先，施工單位應(yīng)結(jié)合施工標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，加強(qiáng)施工材料的采購(gòu)工作，力求選擇質(zhì)量上乘的施工材料。同時(shí)確保所采購(gòu)的施工材料具備出廠合格證書(shū)、檢測(cè)報(bào)告等；其次，施工單位應(yīng)對(duì)施工材料進(jìn)行詳細(xì)的檢測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)施工材料與施工標(biāo)準(zhǔn)不相符，應(yīng)給予退回處理；最后，優(yōu)化公路橋梁施工中混凝土的配合比。選擇施工經(jīng)驗(yàn)豐富的工作人員，嚴(yán)格按照項(xiàng)目施工的要求，不斷優(yōu)化混凝土施工配合比，使的混凝土的性能處于最佳狀態(tài)，進(jìn)而全面提升公路橋梁施工質(zhì)量，以減少施工裂縫的發(fā)生率。

3.5 合理修補(bǔ)裂縫

橋梁公路工程施工完畢之后，一旦其出現(xiàn)裂縫之后，必須要對(duì)其進(jìn)行有針對(duì)性的處理，以提升整個(gè)工程的施工質(zhì)量。（1）對(duì)于普通混凝土養(yǎng)護(hù)：在對(duì)裂縫進(jìn)行處理過(guò)程中，對(duì)其進(jìn)行有效的觀測(cè)、監(jiān)護(hù)，待其達(dá)到穩(wěn)定之后，并利用修補(bǔ)的方法，使其達(dá)到養(yǎng)護(hù)的效果。同時(shí)，在對(duì)其進(jìn)行修補(bǔ)之前，找到裂縫發(fā)生的原因，并對(duì)其進(jìn)行針對(duì)性的處理。處理完畢之后，還要對(duì)修補(bǔ)的效果進(jìn)行觀察；（2）對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土橋梁維修。對(duì)于橋梁公路中龜甲狀裂縫，當(dāng)其寬度在0.1mm以上，間距在0.6-1.0mm之間的時(shí)候，則表明剛度不足。在這種情況下，可利用鋼板、玻璃纖維等進(jìn)行粘貼，之后再利用環(huán)氧樹(shù)脂對(duì)其進(jìn)行壓入處理；（3）在對(duì)橋梁公路裂縫進(jìn)行修補(bǔ)的過(guò)程中，如果其裂縫會(huì)對(duì)混凝土的結(jié)構(gòu)性能產(chǎn)生影響，甚至降低整個(gè)橋梁公路的使用壽命，則可以采用增加混凝土結(jié)構(gòu)的截面面積、預(yù)應(yīng)力加固、支點(diǎn)加固、混凝土補(bǔ)強(qiáng)加固等方式進(jìn)行加固處理。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，公路橋梁施工裂縫嚴(yán)重降低了整個(gè)工程的質(zhì)量，甚至誘發(fā)安全事故，帶來(lái)嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失、人員傷亡等現(xiàn)象。因此，必須要對(duì)導(dǎo)致公路橋梁施工裂縫發(fā)生的原因進(jìn)行分析，并采取有效的處理措施，全面提升公路橋梁工程的質(zhì)量。